Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях

  • Презентации учебные
  • ppt
  • 27.04.2018
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Электромагнитные колебания — это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряженности, магнитной индукции и др.) в электрической цепи. Для возбуждения и поддержания электромагнитных колебаний требуются определенные системы, простейшей из которых является колебательный контур — цепь, состоящая из включенных последовательно катушки индуктивностью L, конденсатора емкостью С и резистора сопротивлением R (это может быть сопротивление провода катушки и проводов, соединяющих катушку с конденсатором). Идеальный контур Томсона — колебательный контур без активного сопротивления (R = 0).
Иконка файла материала 11. Колебательный контур. Превращение.ppt
q, i Электромагнитные колебания T q i T Электромагнитные колебания — это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин (заряда, силы тока, напряжения, напряжённости, магнитной индукции и др.) в электрической цепи.
Колебательный контур — цепь, состоящая из включённых последовательно катушки индуктивностью L, конденсатора ёмкостью С и резистора сопротивлением R. C L R
Идеальный контур Томсона — колебательный контур без активного сопротивления (R = 0). C L
Лейденская банка  Замыкали обкладки лейденской банки с помощью проволочной катушки;  Обнаруживали, что стальные спицы внутри катушки намагничиваются.  Удивительным было то, что невозможно было предсказать, какой конец сердечника катушки окажется северным полюсом, а какой – южным.
Немецкий учёный. Занимался проблемами электродинамики, создал колебательный контур, состоящий из индуктивности и ёмкости. Гельмгольц Герман Людвиг 1821–1894 гг.
Конденсатор
L - + C - I Начальное состояние Конденсатор заряжен Конденсатор + - Конденсатор разряжается + - Конденсатор перезарядилс я + Конденсатор перезаряжается током самоиндукции катушки Ii Ii Конденсатор перезаряжается током самоиндукции - + Конденсатор перезарядилс я I - + Конденсатор разряжается
L I L L C - C q + C + q - I C L L C - q +
Осциллограф – прибор, который позволяет обнаружить наличие колебаний.
Электронно-лучевая трубка осциллографа Вертикальные отклоняющиеся пластины Подогреватель Като д Модулятор Анод Горизонтальны е отклоняющиеся пластины Люминесцентны й экран
График пилообразного напряжения T t U 0
Вертикальные отклоняющиеся пластины Люминесцентны й экран Подогревател ь Като д Модулятор Анод Горизонтальны е отклоняющиеся пластины
График напряжения, подаваемого на вертикально отклоняющие пластины трубки U 0 t
Свободные колебания + + + + ­ ­ ­ ­ Свободными колебаниями называются колебания, которые возникают в системе, выведенной из состояния равновесия, только за счёт внутренних сил.
+ - q -q C L R 1 K 2 Вынужденные электромагнитные колебания – это колебания, которые возникают в цепи под действием внешней периодической электродвижущей силы.
C L Система, в которой могут осуществляться свободные электромагнитные колебания, называется колебательным контуром.
– энергия электрического поля конденсатора где q — заряд конденсатора; С — его электроёмкость. 1 2 q + + + -- - -q
– энергия магнитного поля катушки где I — сила переменного тока; L — индуктивность катушки. 1 2 q + + + -- - -q
L L L I=0 C + - C - C + U I 0 0 Напряжение на конденсаторе Ток в катушке t t
Полная энергия электромагнитного поля контура
В момент, когда конденсатор полностью разрядится, энергия электрического поля станет равной нулю. Энергия же магнитного поля тока, согласно закону сохранения энергии, будет максимальной. В этот момент сила тока также достигнет максимального значения. C L R
Qm + 0 1 Qm Um 0 q + i 2 q2 u2 i2 We max 0 We2 Wm2 Im 0 3 0 0 Im 0 i + q 4 q4 u4 i4 We4 + Qm 0 5 Qm Um Um + q i 6 q6 u6 i6 We max We6 Im 0 7 0 0 Im 0 Wm max Wm max 0 Wm6 Wm max We max We2 + Wm2 Wm max We4 + Wm4 We max We6 + Wm6 Wm max q U i We Wm W